想知道的電力知識100

2011年3月11日14時46分，日本發生了震驚全球的東北地方太平洋近海地震，這場災害在帶給了日本許多的苦痛的同時，也讓日本社會產生了許多變化。

這場超級強震以及隨之而來的巨大海嘯襲擊，造成日本東北地方莫大傷害，時至今日，回首觀之，實不需贅言描述。眾多的人因此痛失至親好友，也因此損失了房屋與財產。到目前為止，仍有許多人只能居住在臨時搭建的組合屋中，過著極不方便的生活，種種情事映入眼簾，實在讓人感到悲痛萬分。

大地震對我們生活所帶來的變化之一，就是讓我們看待能源的態度起了轉變。大多數的能源都是有限的資源，若持續不斷地使用的話，總會有枯竭殆盡的一天，但即便大家都明白這層道理，卻仍是無法停歇地持續消耗著、使用著這些能源。此外，不只是能源數量有限的問題而已，使用化石燃料會造成二氧化碳不可逆的增加，而這些二氧化碳則會使得地球產生暖化效應。

不過，像是這樣子的議題，不管在電視上怎樣沸沸揚揚，也不太會對我們的生活產生直接性的影響，也就是說，不可否認地，這些討論不管怎麼聽，總是讓人少了些真實感。

直到東日本大地震的發生，終於徹底顛覆了我們這樣子的觀念。

多數的國民查覺到了核能發電的潛在危險性，而開始疾聲呼籲，要求立刻停止、永久放棄核能發電。而這個結果很自然地，就是造成了電力不足的現象發生。由於原本負擔全國近三分之一發電量的核能發電廠在2012年5月全面停止運轉，因此原本的電力需求便發生供應上的問題。

對於限縮核電的使用來說，首先最重要的事情，就是必須另覓其它的發電方式。例如太陽能發電、風力發電、地熱發電、生質能發電等等的再生能源，或是自然能源發電方式。不過這些發電方式通常會受限於一些不安定因素；如單位發電設施所能產生的電量過小，或是發電量會受到季節或天候因素影響等問題。

如此一來，節能減碳‧省電，便順理成章地成為被大家大力提倡的對策。不只是政府及企業而已，一般家庭也多被要求開始實行省電措施；例如減少待機電力的消耗、採用LED燈泡、改於夜間時段用電等，甚至還有像是計畫性分區限電等更極端的政策。

計畫性分區限電所代表的電力不足現象，或者是因為增加火力發電，造成燃料成本漲價，連帶使得電費也跟著水漲船高的現象，都在在地都直接影響到了企業的經濟活動。也因為這樣，一改過去習慣與傳統大型電力公司購買電力的方式，轉為與特定規模電力業者（PPS）買電的途徑也開始吸引企業們的關心。不過，PPS的總發電量其實並不多，因此是無法滿足整體全國的用電總需求的。

而且，日本固有的發電‧輸電一元體系，很明顯地造成PPS的營運上的阻礙。因此呼喊「發電‧輸電分離」、甚至是「發電‧輸電‧配電分離」，還有就是加強建設蓄電設施的聲浪逐漸高漲。

對於電力的使用而言，一直以來的一大問題就是電力難以儲存這件事情。因此，發電設施的發電量規模，總是得設計成足夠應付電力使用最高峰時期的規模才行。若是哪一天電力終於有辦法儲存的話，發電廠的發電量規模就可以不需要設計到這麼大了。為了解決這個問題，就硬體層面來說，就是大容量蓄電池的研發，而就軟體層面而言，就是美國正在推展的智慧電網（Smart grid）系統了。此外，還有將這個問題擴大到整個亞洲區域來共同解決的提案，就是Softbank的孫正義社長在提倡的「亞洲超級電網（Asia Super Grid）」構想。

本書就是將像這樣子的與電力相關之眾多問題，用非常具體且簡淺易懂的方式，向讀者們作解釋說明。從家庭中該如何省電的問題開始，一直到政府的輸配電分離政策等，本書的取材範圍可說相當廣泛。閱讀完了本書，我想讀者們不只是對於我們生活周遭的諸多電力問題本質能夠產生一定程度的理解，或許也能夠對於應該要如何解決這些問題產生一些初步想法。除了這些，針對一般家庭當中，到底應該要如何作才能省電，本書也提出了一些具體作法讓讀者參考，我想這可能也會成為本書的一個魅力所在吧。

最後，我要向為了本書的出版，一直不辭辛勞、不斷付出的SOFTBANK Creative出版社的石周子氏，替本書設計了許多有趣插畫的高村かい氏，以及參考文獻書籍的各位作者‧出版社，致上本人最深的感謝。

2012年8月 齋藤勝裕

2011年3月11日14時46分，日本發生了震驚全球的東北地方太平洋近海地震，這場災害在帶給了日本許多的苦痛的同時，也讓日本社會產生了許多變化。

這場超級強震以及隨之而來的巨大海嘯襲擊，造成日本東北地方莫大傷害，時至今日，回首觀之，實不需贅言描述。眾多的人因此痛失至親好友，也因此損失了房屋與財產。到目前為止，仍有許多人只能居住在臨時搭建的組合屋中，過著極不方便的生活，種種情事映入眼簾，實在讓人感到悲痛萬分。

大地震對我們生活所帶來的變化之一，就是讓我們看待能源的態度起了轉變。大多數的能源都是有限的資源，若持...

前言
第１章 電氣‧電力是什麼東西？
Q 001 「電子」是什麼東西呀？
Q 002 「電」是什麼東西呢？
Q 003 會什麼會發生靜電現象呢？
Q 004 雷算是「電」嗎？
Q 005 所謂的「能量」是什麼？
Q 006 「能量」是會變化的東西嗎？
Q 007 「電力」也是能量嗎？
Q 008 「電能」是由什麼能量轉化而成的呢？
專欄1 亞洲超級電網（Asia Super Grid）構想①
第2章 電器產品的原理是什麼呢？
Q 009 為什麼電燈泡會發光？
Q 010 電燈泡的光為什麼會是白色的呢？
Q 011 霓虹燈為什麼是紅色的？
Q 012 水銀燈與鈉燈是靠金屬在發光的嗎？
Q 013 為什麼日光燈會這麼明亮呢？
Q 014 LED是利用什麼原理在發光的呢？
Q 015 電漿電視的原理是什麼呢？
Q 016 液晶電視的原理是什麼呢？
Q 017 有機EL的原理是什麼呢？
Q 018 雷射是什麼東西呢？
Q 019 紅外線電暖爐的原理是什麼呢？
Q 020 IH電磁調理器的原理是什麼呢？
Q 021 電子微波爐的原理是什麼？
Q 022 冷氣機的原理是什麼呢？
專欄2　亞洲超級電網（Asia Super Grid）構想②
第3章 電力都被使用到哪裡了呢？
Q 023 如果沒有電的話，這世界會……
Q 024 平均壽命與電力使用量有關係嗎？
Q 025 農業與漁業都是怎樣在使用電呢？
Q 026 工廠裡頭都是怎樣樣在使用電的呢？
Q 027 醫療機關都是怎樣在使用電的呢？
Q 028 交通用具是怎樣在使用電的呢？
Q 029 在家庭中，電力是如何被我們使用的呢？
Q 030 全電動化系統指的是什麼東西？
專欄3　亞洲超級電網（Asia Super Grid）構想③
第4章 整個社會一起來省電吧！
Q 031 為什麼一定要省電呢？
Q 032 夜晚的都會，是不是太亮了呢？
Q 033 如果導入夏令時間制度的話呢？
Q 034 如果導入彈性工時制的話呢？
Q 035 減少在家時間的話呢？
Q 036 過度用電就罰錢的話呢？
Q 037 如果實行定期停電的話呢？
專欄4 使用「節電小幫手」來確認省電效果
第5章 產業界正在致力於省電！
Q 038 如果卡掉沒有必要浪費的電力的話呢？
Q 039 若是導入節能型機器的話呢？
Q 040 如果使用便宜的電力的話呢？
Q 041 可以選擇到收費較便宜的電力公司嗎？
Q 042 若是轉移到電力便宜的國家的話呢？
Q 043 如果自己來生產電力的話呢？
專欄5 人力發電──1
第6章 就算是一般家庭也很努力！
Q 044 家庭的省電，會有什麼意義呢？
Q 045 有什麼方法可以省電呢？
Q 046 啪噠啪噠地把不需要的電源切掉的話呢？
Q 047 日光燈，一下開一下關地切來切去的話，會不會壞掉？
Q 048 使用LED燈真的能省電嗎？
Q 049 電冰箱有哪些省電撇步呢？
Q 050 有洗衣機、吸塵器的省電使用法嗎？
Q 051 冷暖氣機開開關關地，會不會有影響？
Q 052 利用加熱地板系統來省電？
Q 053 聰明的電風扇的使用方法是？
Q 054 電熱水瓶是電費小偷？
Q 055 電熱爐與IH調理器，哪一種會比較省電？
Q 056 「待機電力」指的是什麼東西呢？
專欄6 人力發電──2
第7章 電力的科學
Q 057絕緣體、良導體、半導體是什麼東西呢？
Q 058 所謂的「導電率」和「電阻」指的是什麼呢？
Q 059 電流、電壓、電力指的是什麼呢？
Q 060 直流與交流有什麼不同呢？
Q 061 何謂周波數？
Q 062 「超導」指的是什麼呢？
Q 063 「超導」是有用的東西嗎？
Q 064 「電解」是如何進行的呢？
Q 065 電鍍是如何進行的呢？
Q 066 乾電池的原理是什麼呢？
Q 067 燃料電池的原理是什麼呢？
Q 068 太陽電池的原理是什麼呢？
Q 069 核能發電的原理是什麼呢？
專欄7 人力發電─3
第8章 電力系統是什麼？
Q 070 電力系統指的是什麼？
Q 071 發電系統指的是什麼呢？
Q 072 小規模分散發電系統指的是什麼呢？
Q 073 輸電系統指的是什麼呢？
Q 074 配電系統指的是什麼呢？
Q 075 蓄電系統所指的是？
專欄8 動物發電
第9章 從經濟學的角度來看電力？
Q 076 今後的電力供給將會如何演變呢？
Q 077 電費的收費機制是如何制定出來的呢？
Q 078 電費，是如何計算出來的呢？
Q 079 電力公司都在做什麼事情呀？
Q 080 PPS是什麼東西？
Q 081 發電系統不同的話，成本會產生什麼差異？
Q 082 發電‧輸電分離政策，指的是什麼東西？
Q 083 「賣電」是什麼意思？
Q 084 設置太陽電池，真的有辦法賺到錢嗎？
Q 085 哪些東西算是小規模發電呢？
專欄9 古代的電池
第10章 新型能源指的是什麼樣子的東西呢？
Q 086 「可再生能源」所指為何？
Q 087 天然氣水合物是甲烷嗎？
Q 088 哪裡有天然氣水合物？
Q 089 天然氣水合物要如何開採呢？
Q 090 頁岩氣是什麼東西？
Q 091 頁岩氣要如何開採呢？
Q 092 煤層氣是什麼東西呢？
Q 093 油頁岩與油砂是什麼東西呢？
Q 094 我們是如何在使用「煤炭」的呢？
Q 095 化石燃料真的是化石嗎？
Q 096 生物能源（bio-enegy）是什麼呢？
Q 097 「快中子增殖反應爐」是什麼東西呢？
Q 098 「鈽熱中子計畫」是什麼呢？
Q 099 「釷反應爐」是什麼東西呢？
Q 100 「核融合」真的能夠解決能源問題嗎？
專欄10 金屬能源
專欄11 被編入了地熱二元流體發電的溫泉地

前言
第１章 電氣‧電力是什麼東西？
Q 001 「電子」是什麼東西呀？
Q 002 「電」是什麼東西呢？
Q 003 會什麼會發生靜電現象呢？
Q 004 雷算是「電」嗎？
Q 005 所謂的「能量」是什麼？
Q 006 「能量」是會變化的東西嗎？
Q 007 「電力」也是能量嗎？
Q 008 「電能」是由什麼能量轉化而成的呢？
專欄1 亞洲超級電網（Asia Super Grid）構想①
第2章 電器產品的原理是什麼呢？
Q 009 為什麼電燈泡會發光？
Q 010 電燈泡的光為什麼會是白色的呢？
Q 011 霓虹燈為什麼是紅色的？
Q 012 水銀燈與鈉燈是靠金屬在發...